套種和化學淋洗聯合技術修復重金屬污染土壤
摘要：聯合不同的重金屬污染土壤修復技術可以彌補單一措施的不足，其中植物提取聯合化學淋洗技術就是有效的途徑之一。本研究通過盆栽試驗，在東南景天和玉米套種情況下，用不同濃度和種類的混合試劑對土壤進行化學淋洗，測定淋洗液中重金屬含量、植物的吸收量以及土壤重金屬的剩余量。結果表明，第1季10mmol·L-1的混合試劑對套種系統淋洗，Zn、Cd的總去除量（植物提取量和淋洗量）最高，兩季合計對Zn、Cd的總去除率分別達到6.0%、40.46%，大于單一植物提取。土壤測定結果表明，通過兩季（約9個月）套種植物聯合淋洗技術處理后，土壤重金屬Cd、Zn和Pb的降低率分別達到27.8%～44.6%、12.6%～16.5%和3.6%～5.7%.50mmol·L-1的混合試劑對套種系統淋洗，會影響后季東南景天的生長，而且淋洗結束后用清水淋洗產生的淋出液濃度高于其他低濃度處理，風險較大。EDDS（乙二胺二琥珀酸）混合試劑亦能促進東南景天吸收Zn和Cd，但不能有效淋洗出土壤中的Pb。在該套種+淋洗聯合技術中，Zn、Cd的去除主要靠植物提取，Pb的去除主要靠淋洗，套種+淋洗加快土壤修復，而且可能解決Zn/Cd/Pb復合污染問題。
關鍵詞：套種，植物提取，土壤淋洗，東南景天，玉米，混合試劑
近年來，土壤重金屬污染問題，引起了各方面的廣泛關注。針對重金屬污染土壤，研究人員發展了許多修復技術。目前研究者認為利用重金屬超富集植物提取土壤中的重金屬的植物提取技術是一項具有前景的技術。植物提取的提取效率取決于土壤重金屬濃度和有效性、植物吸收累重金屬的能力和植物生物量等幾個因素。向土壤中施加螯合劑，如EDTA、檸檬酸等，能改變重金屬的活性，提高重金屬的植物可利用性，促進植物吸收。然而，EDTA價格較貴、不易降解，容易造成地下水污染。因此，研究人員尋求更安全的螯合劑。吳啟堂等也研制了包括味精廢液在內的多種有機試劑混合而成的添加劑（MC），該混合試劑（MC）具有廉價和對地下水低污染的特點，能促進超富集植物吸收重金屬。此外，在提高植物修復效率方面，選擇適當的植物種植在一起，有利于提高超富集植物對重金屬的吸收。例如，將超富集植物東南景天與低累積玉米種植在一起修復重金屬污染土壤，植物提取土壤重金屬的效率得到明顯提高，同時可以收貨符合一定衛生標準的農產品。
土壤淋洗技術也是去除土壤重金屬的有效技術手段，利用淋洗劑溶解土壤中的重金屬使其隨淋洗液流出，然后對淋洗液進行后續處理，從而達到修復污染土壤的目的，其中原位土壤淋洗由于投資消耗相對較少且不擾動土壤而備受青睞。土壤淋洗過程中產生的洗液可以采用化學方法或人工濕地等方法處理。然而，高濃度的淋洗劑處理后的土壤將嚴重影響后續植物的生長。
Kos等采用螯合誘導植物提取+可降解絡合劑淋洗+投性墻過濾聯合技術來修復重金屬污染土壤，使植物修復技術更加具有效率性，因為活化的重金屬除了隨淋出液流出土壤，也能促進植物吸收。但在土層下安裝可透性墻處理含重金屬濾液不盡合理。根際過濾技術可以去除廢水中的重金屬，然而Guo等進行的初步研究表明，酸末根系不能有效吸收去除污染土壤淋出液中的重金屬。目前，利用在深層土壤添加化學藥劑固定從耕作層污染土壤淋下來的金屬的新技術已經被開發。可以預見，植物提取與土壤淋洗聯合技術將越來越完善。
已有的研究表明用混合有機絡合劑（MC）淋洗單獨種植東方景天的重金屬污染土壤的效果比EDTA和味精廢液好，本研究將在套種的條件下，分析不同濃度的MC的效果，并嘗試用較易降解的EDDS代替MC中的EDTA，以完善植物與化學聯合修復技術。
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